基于VC++雷達信號系統軟件測試平臺的設計

隨著(zhù)電子計算機技術(shù)及電子設備的飛速發(fā)展，人們對數據的處理容量、處理速度以及工作平臺的實(shí)時(shí)監控等性能的要求越來(lái)越高，從而使得高速、便捷、智能化的高性能數字處理設備成為當今電子設備的發(fā)展趨勢。
由于一些氣象雷達站一般地處環(huán)境與氣候惡劣的偏遠地區。雷達站內雷達信號處理系統的檢測與維修存在一定的難度。當系統出現故障要進(jìn)行檢修時(shí)，由于地理環(huán)境的限制，檢修在時(shí)間上會(huì )有一定的拖延，人們希望對于非硬件電路損壞的故障，能夠通過(guò)軟件平臺進(jìn)行監控，并通過(guò)軟件來(lái)及時(shí)對系統進(jìn)行維護與系統恢復。該軟件設計的目的就是為了避開(kāi)雷達系統存在著(zhù)一定的機械性和不方便性的缺點(diǎn)來(lái)完善該雷達信號處理系統。該軟件利用VC++的友好界面來(lái)實(shí)現PC機、DSP、HSP(硬件信號處理器)之間通信的可視化，利用PC機最終監控大氣雷達信號處理系統中的核心部件HSP。此外，還解決了特定外部設備與PC機之間的海量數據傳輸問(wèn)題，實(shí)現了DSP與PC機之間的優(yōu)勢互補。此軟件平臺具有一定的通用性，可以通過(guò)主機選擇對不同的硬件系統的操作，下載不同的數據處理算法到DSP芯片中等，同時(shí)也可為其它不同型號DSP芯片開(kāi)發(fā)軟件平臺提供一定參考。該軟件構建了一個(gè)界面友好、實(shí)時(shí)性強、操控方便的信號處理系統，簡(jiǎn)化了測試人員的工作，同時(shí)降低了系統檢修的頻率，雷達信號處理器的性能得到了比較大的提高。

1 系統硬件組成及功能
整個(gè)系統的硬件結構，如圖1所示，其中核心部件主要有：硬件信號處理器(Hardware SignalProcessing，HSP)、Daytona板及PC機。HSP主要完成中頻I／Q數據采集、接收機、發(fā)射機控制以及定時(shí)信號產(chǎn)生等功能，其性能的好壞直接影響到整個(gè)雷達系統的正常運行。
Daytona板是Spectrum公司生產(chǎn)的DSP開(kāi)發(fā)板，它的主要功能是對HSP采集的大量回波數據進(jìn)行高速處理后并傳送給PC機，同時(shí)處理來(lái)自PC機的數據并傳送給HSP，它主要由以下幾個(gè)部分組成：兩片TMS320C6701 DSP、3片hurricane橋、一片DEC21153 PCI橋、3塊I／O接口芯片(PEMSites、PMC Sites以及DSP－LINK3)、一片主機接口芯片HPI、128 k×32－bitSSRAM、4 M×32－bitSDRAM以及8 k×32－bit雙口RAM等，其硬件結構，如圖2所示。

2 基于VC++平臺的軟件設計
該軟件平臺的目的用軟件來(lái)模擬一塊基于PC機的硬件信號處理定時(shí)板卡，此硬件信號處理定時(shí)板卡是中國新一代多普勒氣象雷達CINRAN CA和CINRAN CB系統核心部件之一，這就可以避開(kāi)雷達系統存在一定的機械性及不方便性的缺點(diǎn)。該平臺的主要功能是對Daytona板和HSP(硬件信號處理器)進(jìn)行測試和控制。
2．1 軟件設計思想
HSP接收并處理來(lái)自A／D變換器的數據，然后送往由雙C6X DSP芯片構成的Daytona板進(jìn)行處理。由兩片DSP芯片來(lái)處理來(lái)自于HSP的大量的回波數據，不僅提高了數據的處理速度，而且在存儲容量上也有一定的提高。經(jīng)DSP芯片處理后的數據可以通過(guò)PCI總線(xiàn)存儲到PC機中，也可以通過(guò)DSP芯片來(lái)編寫(xiě)無(wú)損壓縮算法將大量的I／O數據處理后進(jìn)行壓縮，然后再存儲到PC機或者DSP中，這樣可以充分運用PC機平臺上豐富的軟件和硬件資源完成目標顯示、數據融合、參數設置等任務(wù)。該軟件利用VC++的友好界面顯示HSP的工作狀態(tài)，通過(guò)發(fā)中斷命令來(lái)實(shí)現PC機對HSP的控制與監測，從而實(shí)現了PC機與DSP、HSP之間的通信；同時(shí)，通過(guò)調用Daytona板的相關(guān)軟件，實(shí)現兩片DSP芯片之間的數據傳送及中斷等。